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Wie Hitze unseren Körper von innen heraus schmelzen kann

30.01.2014
In seinem Roman Fahrenheit 451 spricht Ray Bradbury von einer Temperatur, bei der Papier sich selbst entzündet. Die Australian Open haben kürzlich gezeigt, dass Tennisspieler ab einer bestimmten Temperatur beginnen, über Snoopy zu halluzinieren.

Für viele war bis zu der Woche, in der von Hitze geplagte Tennisspieler in Ohnmacht fielen, sich übergeben mussten und sogar Snoopy auf dem Tennisplatz gesehen haben, unbekannt, dass es ein Verfahren zur Ermittlung der Wärmebelastung gibt und bei den meisten internationalen Sportveranstaltungen festgelegt ist, wann Sportler nicht mehr spielen dürfen.

Die Methode wurde ursprünglich vom US Militär in den 1950er Jahren entwickelt, um das Hitzebelastungsniveau zu definieren, die Aktivität einzuschränken und vorgeschriebene Ruhepausen sowie den Wasserbedarf der Soldaten zu überwachen. Der als „Summenklimamaß“ bekannte WBGT-Index (Wet Bulb Globe Temperature) berücksichtigt Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung. Zusammengenommen lassen sich aus den Faktoren die Witterungsbedingungen ablesen.

Der WBGT-Index ermittelt eine angepasste Temperatur, die nie so hoch ist wie die Lufttemperatur. Aber auch wenn der WBGT-Index wie eine niedrigere Temperatur aussieht, sind ein paar Grad Unterschied entscheidend dafür, wie unser Körper arbeitet.

Kurz gesagt, wenn die Körperkerntemperatur zu stark ansteigt, hören die Organe auf zu arbeiten – und ein solcher Hitzeschock kann tödlich sein.

Damit unser Körper richtig arbeiten kann, nehmen wir Nahrung zu uns. Die Kalorien geben unserem Körper die Energie, die er braucht, damit Muskeln, Organe und das Nervensystem korrekt arbeiten können. Die biochemischen Reaktionen, die die Kalorien der Nahrung in Energie umwandeln, produzieren Wärme.

Wenn es draußen kühl ist, hält das unseren Körper bei einer Kerntemperatur von ca. 37 °C warm. Sobald die Außentemperatur ansteigt, müssen wir diese Wärme jedoch aus unserem Körper loswerden, und das geschieht, indem sie durch die Haut abgeführt wird.

Deshalb wird uns heiß, wir schwitzen, ziehen unsere Kleidung aus, stellen uns neben einen Ventilator, in den Schatten, bewegen uns weniger und trinken Wasser – alles sehr gute Methoden, um die Wärme durch unsere Haut aus unserem Körper zu bekommen.

Wenn jedoch der Temperaturunterschied zwischen unserem Körper und der Umwelt abnimmt, zum Beispiel durch einen Anstieg der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, wird es für den Körper immer schwerer, seine Wärme schnell genug loszuwerden. Und es ist eine oft verkannte Tatsache, dass unsere lebenswichtigen Organe genau wie Papier einen äquivalenten Punkt der Selbstverbrennung haben, also eine Temperatur, bei der sie aufhören zu arbeiten.

Sobald die Körpertemperatur 40°C erreicht, kommt es zum Organversagen, und wenn nicht unmittelbar kühlere Bedingungen herbeigeführt werden, sterben wir.

Wie heiß muss es also draußen sein, damit unsere Körpertemperatur ein tödliches Level erreicht?

Allgemein wird angenommen, dass die Haut weniger als 35°C warm sein muss, damit der Körper die Wärme, die er produziert, effektiv ausstoßen kann. Dies ist abhängig von einer Reihe von Faktoren, die durch den WBGT-Index gemessen werden.

Dies bedeutet, dass der WBGT-Index deutlich unter 35°C liegen muss, was glücklicherweise für den Großteil der bevölkerten Gebiete auf der Erde der Fall ist.

Verkompliziert werden die extremen Hitzebedingungen tagsüber durch einen längerfristigen Faktor. Wenn die hohe Temperatur nachts nicht sinkt, und es zu einer Reihe von heißen Tagen und Nächten kommt – einer sogenannten Hitzewelle – sterben Menschen.

Genau das ist während einiger Hitzewellen während des letzten Jahrzehnts in vielen Teilen der Welt passiert, unter anderem in Europa, Russland, und den Vereinigten Staaten. Oft kam es dabei zu Todesfällen, obwohl die Temperaturen nur als moderat oder mild angesehen wurden. Das hängt damit zusammen, dass die Menschen, die in diesen Gebieten leben, keine Möglichkeit hatten, sich an die extremen Witterungsbedingungen zu gewöhnen, entweder körperlich oder indem sie Vorsichtsmaßnahmen trafen wie etwa während der Mittagshitze drinnen zu bleiben.

Anfällige Personengruppen wie Kinder oder ältere Menschen sind durch Hitzewellen besonders gefährdet, weil ihre Körper sich nachts abkühlen müssen, um sich auf die Hitze des nächsten Tages einzustellen. Wenn die Temperatur nachts also nicht erheblich abnimmt, verstärken sich gesundheitliche Probleme besonders schnell.

Warum befasst sich eine Klimaforscherin mit einem augenscheinlichen Gesundheitsproblem?

Der in Kürze erscheinende Report über Klimafolgen und Anpassung des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) wird sehr wahrscheinlich einen Anstieg extremer Wetterbedingungen für Australien und den Rest der Welt prognostizieren. Dies wird erwartungsgemäß wohl auch steigende Durchschnittstemperaturen in vielen Teilen der Welt sowie zunehmende Hitzewellen in Australien einschließen.

Was bedeutet das für uns heute? Die Voraussagen zum Klimawandel deuten darauf hin, dass in kürzester Zeit in vielen Teilen der Welt Bedingungen herrschen werden, unter denen Menschen nicht mehr leben können.

Diese Voraussagen zeigen, dass wir nicht nur die Treibhausgasemissionen verringern müssen, sondern uns auch darauf einstellen müssen, in einer extremeren Welt zu leben.

Dr Donna Green ist Dozentin am Forschungszentrum für Klimawandel und Forschungsleiterin des ARC Exzellenzzentrums für Klimasystemwissenschaft an der University of New South Wales.

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Das Institut Ranke-Heinemann / Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund ist das gemeinnützige Studierendensekretariat aller australischen und neuseeländischen Universitäten in Europa, zuständig für Wissens- und Forschungstransfer, Forschungsförderung sowie Studenten- und Wissenschaftleraustausch und für die Betreuung von Studierenden und Schülern, die ein Studium Down Under vorbereiten

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